成果速递铁电材料通常是脆性的氧化物，变形时容易断裂。为了增强铁电材料的韧性，西安交通大学的刘明教授、周子尧教授和丁向东教授课题组（共同通讯作者）等合成了单晶钛酸钡(BaTiO3) 的自支撑铁电薄膜，并采用Sr3Al2O6牺牲层，用无损剥离技术得到大面积的BaTiO3薄膜。
该工作制备的BaTiO3薄膜在原位挠曲测试中能折叠~180°，表现出超高的弹性和柔性。
计算表明，BaTiO3薄膜的弹性来自纳米级铁电畴的运动。
在较大压力下，BaTiO3薄膜内部的能量分布发生变化，从而使电偶极子在a和c纳米级铁电畴之间连续旋转，形成铁电性质连续转变的区域。这一变化释放了晶格错配造成的应变能，增强了铁电薄膜的韧性。
通过调节铁电畴，有望实现众多铁电材料的柔韧化。
这项工作有望使具有柔性、弹性的铁电薄膜应用于柔性传感器、存储器、电子皮肤等领域。
该工作以“Super-elastic ferroelectric single-crystal membrane with continuous electric dipole rotation ”为标题于2019年10月25日发表在国际顶刊Science上。图文导读
图一：BaTiO3铁电薄膜的合成和表征
图二：从原子尺度上观察BaTiO3晶格的连续扭曲
图三：原位SEM观察BaTiO3纳米带在挠曲测试的变化

图四：弯曲变形后的BaTiO3薄膜在300K温度下仍能恢复原始形状
文献链接Super-elastic ferroelectric single-crystal membrane with continuous electric dipole rotation （Science, 2019, DOI: 10.1126/science.aay7221）
原文链接https://www.proxydgb.buap.mx:2869/content/366/6464/475
清新电源投稿通道（Scan）